专利名称：低杂散直接数字频率合成器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线电通信领域中的直接数字频率合成器(简称DDS)，特别适用于无线电工程的扩频通信、跳频通信、雷达等装置中作低杂散直接数字频率合成器。
目前在市场上已使用的直接数字频率合成器(DDS)，它具有精度高、转换速度快、相位噪声低、体积小等优点，因此在无线电工程上得到普遍重视，已广泛应用于各个通信领域。但直接数字频率合成器(DDS)其杂散干扰太大，尤其在一个有限频段内，对于DDS生成的任意频率点，其杂散抑制更差，一般只能作到-40至-50dBc，因而使应用范围受到极大的限制，特别是对于频谱纯度要求高的调制解调等工程中应用受到限制。
本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种通用性能强，在生成的任何频段内对杂散干扰实现有效抑制的低杂散直接数字频率合成器，并本实用新型还具有集成化程度高，性能稳定可靠，频率可以外控、体积小等优点。
本实用新型的目的是这样实现的它由总线接口1、编译码命令控制器2、载波产生器3、可控频率调制器4、频率生成器5、电源14组成，其中总线接口1出入端口1通过双向PC总线与外接计算机端口A连接、出入端口2通过双向PC总线与编／译码命令控制器2出入端口11连接，编译码命令控制器2出入端1至10脚通过数据控制总线与载波产生器3出入端1至10脚连接、出入端12至21脚通过数据控制总线与可控频率调制器4出入端1至10脚连接、出入端22至31脚通过数据控制总线与频率生成器5出入端1至10脚连接，载波产生器3出端11脚与可控频率调制器4入端11脚连接，可控频率调制器4出端12脚与频率生成器5入端11脚连接，频率生成器5出端12脚与外接信号输出端口B连接，电源14出端输出+V电压与相应各级电源端连接。
本实用新型的目的还可以通过以下措施达到载波产生器3由集成鉴相器6、低通滤波器7、集成压控振荡器8组成，可控频率调制器4由波形产生器9、调制器10组成，频率生成器5由集成频率合成器11、集成放大器12、集成滤波器13组成，其中编／译码命令控制器2出入端1至10脚通过数据控制总线与集成鉴相器6数据控制端1至10脚连接，集成鉴相器6入端11脚接地端、入端12脚与电源14出端+V电压端连接、出端13脚串接电阻R1后分别与低通滤波器7入端1脚及电阻R3一端并接、出端14脚串接电阻R2后分别与低通滤波器7入端2脚及电阻R4一端并接、入端15脚串接电容C3与集成压控振荡器8出端4脚连接，低通滤波器7出端3脚一路与集成压控振荡器8入端1脚连接、另一路串接电容C1后与电阻R3另一端连接，低通滤波器7入端4脚与电源14出端+V电压端连接、入端5脚接地端，电阻R4另一端串接电容C2后与地端连接，集成压控振荡器8入端2脚接地端、入端3脚与电源14出端+V电压端连接、出端5脚串接电容C4后与调制器10入端4脚连接；编／译码命令控制器2出入端12至21脚通过数据控制总线与波形产生器9出入端1至10脚连接，波形产生器9入端11脚接地端、入端12脚与电源14出端+V电压端连接、出端13脚与调制器10入端1脚连接，调制器10入端2脚接地端、入端3脚与电源14出端+V电压端连接、出端5脚串接电容C5后与集成频率合成器11入端15脚连接；编／译码命令控制器2出入端22至31脚通过数据控制总线与集成频率合成器11出入端1至10脚连接，集成频率合成器11出端11脚串接电阻R21后接地端、入端12脚接地端、入端13脚与电源14出端+V电压端连接、出端14脚与集成放大器12入端1脚连接，集成放大器12入端2脚接地端、入端3脚串接电感L1后与电源14出端+V电压端连接、入端5脚与电源14出端+V电压端并接、出端6脚串接电容C6后与集成滤波器13入端1脚连接，集成滤波器13入端2脚接地端、出端3脚与外接信号输出端口B连接。
本实用新型与背景技术相比有如下优点1．本实用新型采用可控频率调制器4、频率生成器5技术，能有效抑制生成的任何频段内的杂散干扰，使杂散抑制达到-70dBc，提高了产品的通用性。
2．本实用新型产品采用集成电路制作，因此集成化程度高，性能稳定可靠，与计算机接口，实现频率步进等外控制，提高产品使用灵活性。
3．本实用新型采用集成电路制作体积小，调试简易，成本低廉，便于普及推广应用。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的原理方框图。
图2是本实用新型载波产生器3、可控频率调制器4、频率生成器5的电原理图。
参照图1、图2，本实用新型由总线接口1、编／译码命令控制器2、载波产生器3、可控频率调制器4、频率生成器5、电源14组成。其中总线接口1出入端口1通过双向PC总线与外接计算机端口A连接，出入端口2通过双向PC总线与编／译码命令控制器2出入端口11连接，实施例总线接口1采用市售MAX232C集成块制作，其作用是完成外接计算机与编／译码命令控制器2之间数据电平RS-232转换到TTL电平，完成相互之间接口转换，实现本装置的计算机控制，即实现频率的外控。编／译码命令控制器2其作用接收发送载波产生器3、可控频率调制器4、频率生成器5所需的编码数据，进行频率计算，并将计算结果编码后输入载波产生器3、可控频率调制器4、频率生成器5，实施例编／译码命令控制器2采用市售AT89C51型集成电路制作。
本实用新型载波产生器3由集成鉴相器6、低通滤波器7、集成压控振荡器8组成，可控频率调制器4由波形产生器9、调制器10组成；频率生成器5由集成频率合成器11、集成放大器12、集成滤波器13组成。图2是本实用新型载波产生器3、可控频率调制器4、频率生成器5的电原理接线图，并按其连接线路。实施例载波产生器3中的集成压控振荡器8其作用产生需要的载波频率信号，其一路载波频率信号输入集成鉴相器6作鉴相信号、另一路载波频率信号输入调制器10作载波频率。集成鉴相器6作用是产生与载波频率信号相差的频率误差信号输入低通滤波器7，低通滤波器7作用是作输入误差信号积分器，把误差信号转换为误差电压输入入并控制集成压控振荡器8。实施例集成鉴相器6、低通滤波器7和集成压控振荡器8构成锁相环电路输出载波频率信号输入至可控频率调制器4中的调制器10作调制信号，集成鉴相器6采用市售Q3236型集成器件制作，低通滤波器7采用市售LM158型集成器件制作，集成压控振荡器8采用市售POS-300型集成器件制作。
本实用新型实施例可控频率调制器4中波形产生器9作用是产生调制器10所需的调制频率信号，调制器10作用是把调制频率信号调制到集成压控振荡器8输出的载波频率信号上输入至频率生成器5中的集成频率合成器11。实施例波形产生器9和调制器10构成载波频率调制信号电路，波形产生器9采用市售DAC0832型集成器件制作，调制器10采用市售EKIN2-150W集成器件制作。
本实用新型实施例频率生成器5中的集成频率合成器11作用是在载波频率信号作用下产生所需要的工作频率点，输入集成放大器12，集成放大器12作用是把所需要的工作频率点放大到要求的电平值输入集成滤波器13，集成滤波器13作用是对生成的工作频率点的频率谐、杂波进行抑制，提高杂散抑制度。实施例集成频率合成器11、集成放大器12、集成滤波器13构成生成频率和杂散抑制电路，由集成滤波器13输出到外接信号输出端口B。集成频率合成器11采用市售AD9850型集成器件制作，集成放大器12采用市售μPB1678型集成器件制作，集成滤波器13采用市售LT28型集成器件制作。本实用新型电源14采用通用直流稳压电路自制而成，其输出+V电压为+12V，实施例中所有的电阻R、电容C和电感L元器件全部采用市售通用元器件制作。
本实用新型简要工作原理如下装置加电后，编／译码命令控制器2首先从端口A外接的计算机接收计算机输入的频率数据，然后对输入的频率数据译码后，再计算出生成频率的集成频率合成器11的控制字符串码，再对控制字符串码进行编码后分别输入到集成鉴相器6、波形产生器9和集成频率合成器11，在该控制字符串码的编码作用下，集成压控振荡器8产生需要的载波频率，调制器10形成调制载波信号，最后在集成频率合成器11中生成所需要的工作频率，经集成放大器12放大，集成滤波器13滤除杂波后输出至外接信号B端口。
本实用新型安装结构如下本实用新型把图1、图2中所有部件均安装在一块印制板上，印制板的尺寸大小长×宽为310×100毫米，并按图1、图2连接线路，然后把印制板安装在长×宽×高为320×100×25毫米屏蔽盒内，在屏蔽盒的侧板上安装与外接计算机连接的DB-15型总线插座，还安装生成频率输出B端口的SMA型射频电缆插座和外接电源的入端插座，组装成本实用新型。
权利要求1．一种由总线接口(1)、编／译码命令控制器(2)、电源(14)组成的低杂散直接数字频率合成器，其特征在于还有载波产生器(3)、可控频率调制器(4)、频率生成器(5)组成，其中总线接口(1)出入端口1通过双向PC总线与外接计算机端口A连接、出入端口2通过双向PC总线与编／译码命令控制器(2)出入端口11连接，编译码命令控制器(2)出入端1至10脚通过数据控制总线与载波产生器(3)出入端1至10脚连接、出入端12至21脚通过数据控制总线与可控频率调制器(4)出入端1至10脚连接、出入端22至31脚通过数据控制总线与频率生成器(5)出入端1至10脚连接，载波产生器(3)出端11脚与可控频率调制器(4)入端11脚连接，可控频率调制器(4)出端12脚与频率生成器(5)入端11脚连接，频率生成器(5)出端12脚与外接信号输出端口B连接，电源(14)出端输出+V电压与相应各级电源端连接。
2．根据权利要求1所述的低杂散直接数字频率合成器，其特征在于载波产生器(3)由集成鉴相器(6)、低通滤波器(7)、集成压控振荡器(8)组成；可控频率调制器(4)由波形产生器(9)、调制器(10)组成；频率生成器(5)由集成频率合成器(11)、集成放大器(12)、集成滤波器13组成，其中编／译码命令控制器(2)出入端1至10脚通过数据控制总线与集成鉴相器(6)数据控制端1至10脚连接，集成鉴相器(6)入端11脚接地端、入端12脚与电源(14)出端+V电压端连接、出端13脚串接电阻R1后分别与低通滤波器(7)入端1脚及电阻R3一端并接、出端14脚串接电阻R2后分别与低通滤波器(7)入端2脚及电阻R4一端并接、入端15脚串接电容C3与集成压控振荡器(8)出端4脚连接，低通滤波器(7)出端3脚一路与集成压控振荡器(8)入端1脚连接、另一路串接电容C1后与电阻R3另一端连接，低通滤波器(7)入端4脚与电源(14)出端+V电压端连接、入端5脚接地端，电阻R4另一端串接电容C2后与地端连接，集成压控振荡器(8)入端2脚接地端、入端3脚与电源(14)出端+V电压端连接、出端5脚串接电容C4后与调制器(10)入端4脚连接；编／译码命令控制器(2)出入端12至21脚通过数据控制总线与波形产生器(9)出入端1至10脚连接，波形产生器(9)入端11脚接地端、入端12脚与电源(14)出端+V电压端连接、出端13脚与调制器(10)入端1脚连接，调制器(10)入端2脚接地端、入端3脚与电源(14)出端+V电压端连接、出端5脚串接电容C5后与集成频率合成器(11)入端15脚连接；编／译码命令控制器(2)出入端22至31脚通过数据控制总线与集成频率合成器(11)出入端1至10脚连接，集成频率合成器(11)出端11脚串接电阻R21后接地端、入端12脚接地端、入端13脚与电源(14)出端+V电压端连接、出端14脚与集成放大器(12)入端1脚连接，集成放大器(12)入端2脚接地端、入端3脚串接电感L1后与电源(14)出端+V电压端连接、入端5脚与电源(14)出端+V电压端并接、出端6脚串接电容C6后与集成滤波器(13)入端1脚连接，集成滤波器(13)入端2脚接地端、出端3脚与外接信号输出端口B连接。
专利摘要本实用新型公开了一种低杂散直接数字频率合成器,它由总线接口、编/译码命令控制器、载波产生器、可控频率调制器、频率生成器、电源等部分组成。它采用锁相环结构与直接数字频率合成(DDS)有效抑制生成的任何频段内杂散干扰,并具有通用性强,集成化程度高,性能稳定可靠,频率可以外控,体积小等优点,在无线电工程中如扩频通信、跳频通信、雷达测控等通信领域具有广泛的推广应用价值。
文档编号H03B28/00GK2417632SQ0020671
公开日2001年1月31日 申请日期2000年3月30日 优先权日2000年3月30日
发明者李现亭, 张海明, 赵晓晖 申请人:信息产业部电子第五十四研究所